Aus einem mehrstufigen wird ein einstufiger Prozess, an die Stelle unterschiedlicher Kunststoffarten treten zwei Polyester: Das Dolphin-Verfahren vereinfacht die Herstellung von Softtouch-Teilen beträchtlich.
Mit dem einstufigen Prozess Dolphin lassen sich edle Softtouch-Teile durch kombiniertes Spritzgießen und Schäumen herstellen. Vier Firmen aus der Wertschöpfungskette der Kunststoffverarbeitung haben an dieser Entwicklung gearbeitet. Im Mai präsentierten sie die Ergebnisse auf einem Symposium der Engel Austria GmbH, Schwertberg, die auch die dafür verwendete Spritzgießmaschine stellt.
Das benötigte Spezialwerkzeug konzipierte die Georg Kaufmann Formenbau AG in Busslingen/Schweiz, während die BASF AG und die P-Group mit Hauptsitz in Ferrara eine Kombination aus zwei aufeinander abgestimmten Polyestern (PBT) beisteuerten.
Bei dem von der P-Group entwickelten Pibiflex handelt sich um einen gut schäumbaren Werkstoff, der in Härte und Haptik individuell eingestellt werden kann. Mit Ultradur S4090 GXI liefert die BASF einen glasfaserverstärkten PBT/ASA-Blend, der für Instrumententafeln optimiert wurde und worauf Pibiflex aufgrund seiner chemischen Verwandschaft sehr gut haftet.
Beim Dolphin-Verfahren entsteht das Softtouch-Bauteil in zwei aufeinanderfolgenden Schritten auf einer Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine. Der Träger des Teils wird durch klassisches Spritzgießen aus PBT hergestellt und dann im zweiten Schritt mit dem chemisch verwandten Spezialpolyester umschäumt. Im Vergleich zur konventionellen Fertigung von mehrschichtigen Schaumteilen sei dieses Verfahren schneller und ökonomischer, reduziere die Komplexität und bringe durch den einstufigen Prozess auch logistisch Vorteile. Zum Beispiel lässt sich eine Instrumententafel für Fahrzeuge der gehobenen Klasse in nur einem Arbeitsgang herstellen. Bisher waren für ein solches Bauteil drei Verfahrensschritte nötig: Grundkörper und ge- oder hinterschäumte Außenhaut-Folie wurden separat hergestellt, dann erfolgte das Kaschieren des Grundkörpers mit der Softtouch-Außenhaut – und das alles in unterschiedlichen Anlagen.
Auf dem Symposium wurde als Demonstrator eine Armaturentafel auf einer 2K-Großmaschine Engel Duo 11050/4550/1500 Combi M (Schließkraft 15 000 kN) gefertigt, die mit zwei gekoppelten Spritzgießeinheiten arbeitet: Nachdem der PBT-Grundträger gespritzt ist, dreht sich das Werkzeug aus der ersten Einheit heraus, so dass der Vorformling in der zweiten Einheit mit dem begasten Spezialpolyester umschäumt werden kann.
Das mitfahrende, zweite Spritzaggregat besitzt zu diesem Zweck eine MuCell-Ausrüstung mit Gasinjektoren im Massezylinder und einer Plastifizierschnecke mit nachgeschalteter Gasmischstufe.
Örtlichen Ungleichmäßigkeiten, die beim Schäumen auftreten können, wirkt die Anlagentechnik entgegen, insbesondere bei großflächigen Formteilen wie der Dolphin-Armaturentafel. Sonst könnte es zu einer ungleichmäßigen oder gar asymmetrischen Kraftverteilung in der Werkzeugkavität kommen, die im Extremfall gar zu einer Schrägstellung der Werkzeughälften und Aufspannplatten führt. In der Folge könnten Werkzeug und Maschine beschädigt werden. Die Engel-Anlage korrigiert diese Schrägstellung vollautomatisch durch eine in die Maschinensteuerung integrierte Plattenparallelitätsregelung. os
Kosteneffizienz
Softtouch-Teile wie Armaturentafeln entstehen auf der 2K-Spritzgießmaschine in nur noch einem Arbeitsgang: Mit dieser Vereinfachung kann der Anwender die Prozesskosten reduzieren.
Technologie-Alternative
Softtouch-Bauteile lassen sich auch mit dem SkinForm-Verfahren in einer einzigen, automatisierten Anlage fertigen. Es kombiniert Spritzgießen und PUR-Schäumen. Die Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH, München, hat diese Technik vor zwei Jahren vorgestellt und vergleicht sie mit dem Mehrkomponenten-Spritzgießen: Ein PUR-Mischkopf wird statt eines zweiten Spritzaggregats an das Werkzeug angeschlossen, der von einem Misch- und Dosiersystem mit PUR versorgt wird. Die Dicke der PUR-Schicht kann zwischen 1 und 10 mm liegen.
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